Métodos De Sintonización De Lazo Abierto

MODELO AJUSTADO DEL VENTRÍCULO IZQUIERDO DEL CORAZÓN Y SU
PERIFERIA
Mónica Cuello García, Carolina Domínguez Salas
Miniproyecto de Ingeniería Química
dirigido por
Marisol Delgado
Departamento de Procesos y Sistemas
RESUMEN
El presente trabajo pretende complementar y mejorar el Trabajo de Grado del Ingeniero Efraín Cardozo
(Cardozo, 2001) el cual presenta un modelo matemático y simulacióndel ventrículo izquierdo del corazón. Para
ello se hizo un análisis detallado del trabajo del Ing. Cardozo y, paralelamente, se estudió la fisiología y
anatomía del sistema cardíaco y se completó la revisión bibliográfica sobre el tema de modelaje del corazón. De
esta revisión bibliográfica se obtuvieron nuevos valores numéricos de los parámetros y una nueva ecuación para
ser incluidos en elmodelo del Ing Cardozo y posteriormente se realizó la simulación del modelo ajustado
utilizando el programa 20-SIMâ. Las variaciones en el modelo precedente se ubicaron en el elemento de
capacitancia variable, así como en el valor numérico de diversos parámetros numéricos. Comparando los
resultados obtenidos con los del estudio anterior, se concluyó que con las modificaciones realizadas seobtiene
una mejor respuesta del sistema.
INTRODUCCIÓN
Cada vez más industrias utilizan las simulaciones
computarizadas para aumentar la productividad, disminuir costos
e incrementar la seguridad y confiabilidad de los productos. Hoy
en día, los estudiantes de medicina tienen la posibilidad de
aprender desde anatomía básica hasta el diseño, evaluación y
práctica de nuevos y riesgososprocedimientos sin siquiera tocar
a un paciente, a través de simuladores computarizados.
Asimismo, la medicina cardiovascular se beneficia de esta
tecnología, desde el cálculo de regímenes de prescripción
simples hasta el diseño de sofisticados controladores de presión
sanguínea.
Los modelos computarizados tienen la ventaja de
incrementar la confianza en diseños de sistemas de control,
ayudar a unmejor diseño de experimentos clínicos y reducir el
número de experimentos con humanos y animales. La desventaja
de usar esta técnica es que la precisión y confiabilidad del
modelo final dependerán fuertemente de la habilidad del
modelador, de lo adecuado de las modificaciones y del alcance
pretendido para el modelo.
Afortunadamente, los investigadores cuentan con un gran
número de modeloscardiovasculares existentes, de entre los que
pueden elegir de acuerdo a sus requerimientos. Una vez
determinado el modelo, es posible adaptarlo fácilmente a las
demandas y especificaciones de las condiciones a modelar.
Hecho esto, es necesario chequear la conveniencia y la validez
del modelo y prestar debida atención al programa usado para
realizar la simulación.
Otras consideraciones atomar en cuenta involucran los
aspectos prácticos de la simulación computarizada. Aunque
exista un modelo bien diseñado y validado, muchos factores
pueden afectar la exactitud de la simulación tales como precisión
de la máquina, código del programa, método de integración y
hasta el lenguaje utilizado. Probablemente, el factor más crítico

de todos estos es la operación del modelo en regioneslocalizadas
fuera de su alcance. Esto ocurre con frecuencia en programas
largos y complejos en donde una variable puede tomar valores
fuera de su rango real.
FISIOLOGÍA DEL CORAZÓN
La principal función de la sangre en el sistema circulatorio
cardiovascular es el transporte de oxígeno y nutrientes a los
tejidos del organismo, así como retirar el dióxido de carbono y
los desechos producidos.El sistema cardiovascular (Figura 1),
consta de un órgano de bombeo (el corazón), vasos que
conducen y distribuyen la sangre (arterias y arteriolas), lugares
en donde ocurre el intercambio (capilares), vasos de retorno
(venas y vénulas), elementos que impiden el retorno de la sangre
(válvulas) y el control del sistema (control nervioso del corazón).
El corazón es el órgano más importante...